DE1450042B2 - Telescopic shaft - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teleskopwelle mit einer in einer Hülse teleskopartig geführten Welle, auf welcher mindestens vier achsparallele Keile vorgesehen sind, die in Nuten in der Hülseninnenwand eingreifen, wobei zwischen den Flanken S der drehmomentübertragenden Keile und den Seitenwänden der zugehörigen Hülsennuten durch Haltemittel zusammengehaltene Rollen eingesetzt sind, welche die Keile in endloser Reihe umgeben.The invention relates to a telescopic shaft with a telescopically guided in a sleeve Shaft on which at least four axially parallel wedges are provided, which are inserted into grooves in the inner wall of the sleeve intervene, between the flanks S of the torque-transmitting wedges and the side walls the associated sleeve grooves are inserted by rollers held together by holding means, which surround the wedges in an endless row.

Bei Teleskopwellen bzw. Schiebegelenken sind einfache Keilverzahnungen zwischen den Gelenkteilen unter bestimmten Umständen unerwünscht, insbesondere dann, wenn Längenänderungen bei Einwirkung stetiger Drehmomente auftreten. In diesem Fall entstehen durch die Überwindung der statischen Reibung zwischen den Keilen und den in der Hülseninnenwand komplementär ausgebildeten Keilnuten auf Grund der axial wirkenden Kräfte unerwünschte Geräusche.With telescopic shafts or sliding joints, there are simple splines between the joint parts undesirable under certain circumstances, especially when changes in length under action constant torques occur. In this case, by overcoming the static friction arise between the wedges and the complementary keyways in the inner wall of the sleeve unwanted noises due to the forces acting axially.

Zur Verminderung des Reibungsfaktors bedient man sich bekanntlich Rollen-, Kugel- oder Nadellagern, wobei die Kugeln, Rollen oder Nadeln die Keile in einer zumeist endlosen Reihe umgeben.It is well known that roller, ball or needle bearings are used to reduce the friction factor, the balls, rollers or needles surrounding the wedges in a mostly endless row.

So ist beispielsweise aus der österreichischen Patentschrift 214 785 eine Gleitverbindung zwischen Kraftübertragungswellen für Kraftfahrzeuge bekannt, die zwei in Hülsennuten eingreifende Keile aufweist, um die jeweils ein Käfigrollenlager angeordnet ist. Die Verwendung von Lagerkäfigen ist jedoch sowohl im Hinblick auf den dabei erforderlichen zusatzliehen Raumbedarf als auch im Hinblick auf die Herstellungskosten und dem zwischen benachbarten Rollen oder Kugeln erforderlichen Zwischenraum relativ aufwendig.For example, from the Austrian patent specification 214 785 a sliding connection between Power transmission shafts for motor vehicles known which have two wedges engaging in sleeve grooves, around each of which a cage roller bearing is arranged. However, the use of storage cages is both with regard to the additional loans required Space requirements as well as in terms of manufacturing costs and that between neighboring ones Rollers or balls required space relatively expensive.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1724 690 ist dagegen eine längsbewegliche Keilwellenverbindung für Gelenkwellen für Kraftfahrzeuge bekannt, die ohne Lagerkäfige für die die axialen Keile umgebenden Wälzkörper auskommt. Dabei rollen die Wälzkörper an den Flanken von drei umfangssymmetrisch zueinander angeordneten Keilen und Nuten der zu kuppelnden Wellenstücke ab. Lagerkäfige sind bei dieser bekannten Ausführung deshalb entbehrlich, da die Wälzkörper über mit genau gearbeiteten Führungen versehene Endteile jeweils in einer geschlossenen Bahn geführt bzw. umgelenkt werden. Die einzelnen Wälzkörper -können bei dieser bekannten Ausführung erst bei der Endmontage eingesetzt werden. Eine den jeweiligen Erfordernissen entsprechende Einstellung des Abstandes der einzelnen Wälzkörper untereinander ist bei dieser Ausführung nicht möglich.From the German utility model 1724 690 on the other hand, a longitudinally movable splined shaft connection for cardan shafts for motor vehicles is known, which manages without bearing cages for the rolling elements surrounding the axial wedges. They roll Rolling bodies on the flanks of three wedges and grooves arranged circumferentially symmetrically to one another of the shaft pieces to be coupled. Bearing cages are therefore unnecessary in this known design, since the rolling elements are each provided in one with precisely machined guides closed path are guided or deflected. The individual rolling elements can be known in this case Execution can only be used during final assembly. One of the respective requirements Appropriate setting of the distance between the individual rolling elements is in this design not possible.

Auch bei einer aus der USA.-Patentschrift 3 003 828 bekannten Lagerausführung sind zwei ein Wälzlager vorn und hinten begrenzende Endteile vorgesehen, die zu beiden Seiten durch gerade Metallstege miteinander verbunden sind, wobei die Metallstege in an den Wälzlagerkörpern vorgesehene Umfangsnuten eingreifen. Eine solche Wälzlagerausführung ist für Teleskopwellen der eingangs angegebenen Art ungeeignet.Also in a bearing design known from US Pat. No. 3,003,828, two are one Antifriction bearings front and rear delimiting end parts provided, which are straight through on both sides Metal webs are connected to one another, the metal webs in provided on the roller bearing bodies Engage circumferential grooves. Such a roller bearing design is for telescopic shafts at the beginning specified type unsuitable.

Aus der französischen Patentschrift 707 621 ist ferner ein Rollenlager bekannt, bei denen benachbarte Rollen ähnlich einer Fahrradkette an beiden Außenenden miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente sind jeweils Drahtelemente, welche die beiden zu verbindenden Wälzlagerkörper S-förmig umschlingen. Auf Grund dieser Umschlingungsform müssen die Abstände benachbarter Wälzlagerkörper relativ groß sein, so daß eine Übertragung hoher Drücke zu sehr erheblichen spezifischen Pressungen zwischen den Rollen und den Anlageflächen führt.From the French patent specification 707 621 a roller bearing is also known in which adjacent Rollers similar to a bicycle chain are connected to each other at both outer ends. The fasteners are wire elements that form the two rolling bearing bodies to be connected in an S-shape embrace. Due to this form of wrap, the distances between adjacent roller bearing bodies must be relatively large, so that a transmission of high pressures to very significant specific pressures leads between the rollers and the contact surfaces.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Teleskopwelle der eingangs bezeichneten Art anzugeben, deren Herstellung und Montage vereinfacht ist und die ohne Lagerkäfige auskommt.It is the object of the invention to provide a telescopic shaft of the type mentioned, whose Production and assembly is simplified and does not require bearing cages.

Zu diesem Zweck wird bei der eingangs genannten Teleskopwelle erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß abwechselnd drehmomentübertragende Keile und mit ihren Umfangsflächen an den Grundflächen der zugehörigen Hülsennuten anliegende, die Vielkeilwelle gegenüber der Hülse zentrierende Keile vorgesehen sind, die mit Flankenspiel in zugehörige Nuten der Hülse eingreifen, und daß als Haltemittel für die Rollen je ein Paar benachbarte Rollen verbindende bügelartige Halter dienen, die mit einem Stegteil und in einer Ebene nach einer Seite hin umgebogenen Enden versehen sind, welche in an sich bekannte, in der Mitte der Rollen verlaufende Umfangsnuten eingreifen. Die die Rollen miteinander verbindenden bügelartigen Halter ermöglichen eine leichte Anpassung der Länge der jeweils zu verwendenden endlosen Reihe von Wälzlagerkörpern sowie eine Einstellung und Minimalisierung des zwischen benachbarten Rollen vorhandenen Zwischenraums. Das Zusammenschließen und Lösen der Rollen sowie deren Auswechseln ist äußerst einfach und schnell durchzuführen.For this purpose it is proposed according to the invention in the case of the telescopic shaft mentioned at the outset that alternately torque-transmitting wedges and with their peripheral surfaces on the base surfaces of the associated sleeve grooves abutting, the splined shaft with respect to the sleeve centering wedges are provided are that engage with backlash in associated grooves of the sleeve, and that as a holding means for the roles each serving a pair of adjacent roles connecting bracket-like holders with a Web part and in a plane to one side bent ends are provided, which in on known circumferential grooves extending in the middle of the rollers engage. The roles with each other connecting bracket-like holders allow easy adjustment of the length of each to be used endless series of rolling bearing bodies as well as setting and minimizing the space between adjacent rollers. Merging and dissolving the Roles and their replacement can be carried out extremely easily and quickly.

Auf Grund der bei der erfindungsgemäßen Ausbildung von getrennten Organen übernommenen Funktionen des Zentrierens und der Drehmomentübertragung werden die Herstellung verteuernde Doppelpassungen vermieden.Due to the adopted in the inventive training of separate organs Centering and torque transmission functions make production more expensive Double fits avoided.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stegteile der Haltei gerade und ihre Enden annähernd halbkreisförmig mit etwa dem Radius des Nutgrundes der Umfangsnut der zugehörigen Rollen umgebogen sind.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the web parts of the Haltei straight and their ends approximately semicircular with approximately the radius of the groove base of the circumferential groove of the associated roles are bent.

Die Erfindung ist ferner dadurch weitergebildet daß die Vielkeilwelle und die Hülse mit ebener Führungsflächen versehen sind, welche mit enge: Toleranz an entsprechenden Endflächen der Roller anliegen.The invention is further developed in that the splined shaft and the sleeve with planar Guide surfaces are provided, which with close: tolerance on corresponding end surfaces of the roller issue.

Als bevorzugte Ausgestaltung schlägt die Erfin dung außerdem vor, daß je drei drehmomentüber tragende Keile und zentrierende Keile mit gleichen Winkelabstand verteilt auf der Vielkeilwelle ange ordnet sind.As a preferred embodiment, the inven tion also proposes that three torque over each load-bearing wedges and centering wedges are distributed on the splined shaft with the same angular spacing are arranged.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel de Erfindung dargestellt. Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown. It shows

F i g. 1 die Teleskopwelle in teilweise geschnittene Ansicht,F i g. 1 the telescopic shaft in a partially sectioned view,

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt ent lang der Linie 2-2 der F i g. 1,F i g. 2, on an enlarged scale, shows a section along the line 2-2 of FIG. 1,

F i g. 3 in ebenfalls vergrößertem Maßstab einei Schnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 2,F i g. 3 a section along the line 3-3 of FIG. 3, also on an enlarged scale. 2,

F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnil entlang der Linie4-4 der Fig. 1,F i g. 4 shows, on an enlarged scale, a partial section along the line 4-4 of FIG. 1,

F i g. 5 eine Ansicht auf eine der Rollen mit de: dieser zugeordneten bügelartigen Haltern, gesehen l· Richtung des Pfeiles 5 in F i g. 4, undF i g. 5 is a view of one of the rollers with the bracket-like holders assigned to it, seen from Direction of arrow 5 in F i g. 4, and

F i g. 6 eine Draufsicht auf einen bügeiförmige Halter.F i g. 6 is a plan view of a bracket-shaped holder.

In F i g. 1 ist die zusammengebaute Teleskopwell mit 10 bezeichnet. Zu der Teleskopwelle 10 gehöiIn Fig. 1, the assembled telescopic shaft is designated by 10. The telescopic shaft 10 belongs

eine im folgenden als Antriebswelle angesehene Welle 11, die teleskopartig in einer Hülse 14 geführt ist. Die Welle 11 ist mit sechs achsparallelen, radial nach außen gerichteten Keilen versehen, die in gleichen Abständen am Umfang verteilt sind, und im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils die gleiche Breite haben. Von den in F i g. 2 im Schnitt dargestellten Keilen dienen jeweils abwechselnd drei Keile 12 der Zentrierung der Vielkeilwelle 11 gegenüber der Hülse 14 und drei Keile 13 der Drehmomentübertragung. Am Abtriebsende 15 der Hülse 14 kann ein nicht dargestelltes Kreuzgelenk angeschlossen werden. In der Hülse 14 sind radial nach innen offene Nuten 17 bzw. 18 vorgesehen, in welche die Keile 12 bzw. 13 der Vielkeilwelle 11 eingreifen. Die die drehmomentübertragenden Keile 13 aufnehmenden Nuten 18 sind zum Zweck des Einsatzes der Rollenlager zwischen den Keilflanken und den Nutflanken breiter ausgeführt als die Nuten 17.a shaft 11, which is viewed below as a drive shaft and which is guided telescopically in a sleeve 14 is. The shaft 11 is provided with six axially parallel, radially outwardly directed wedges, which in the same Distances are distributed on the circumference, and in the present embodiment the same in each case Have width. Of the in F i g. 2 wedges shown in section serve three alternately Wedges 12 of the centering of the splined shaft 11 with respect to the sleeve 14 and three wedges 13 of the torque transmission. A universal joint (not shown) can be connected to the output end 15 of the sleeve 14 will. In the sleeve 14 are provided radially inwardly open grooves 17 and 18, in which the splines 12 and 13 of the splined shaft 11 engage. The torque transmitting splines 13 receiving grooves 18 are for the purpose of use the roller bearing between the wedge flanks and the groove flanks is made wider than the grooves 17.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, verläuft die Vielkeilwelle 11 mit Abstand von den Innenflächen 16 der Hülse 14. Ferner ist Flankenspiel zwischen den radial verlaufenden Seiten 19 der Nuten 17 und den benachbarten Flanken 20 der Keile 12 vorgesehen. Die Vielkeilwelle 11 ist gegenüber der sie umgebenden Hülse 14 durch Passungen zwischen den Außenflächen 21 der alternierend angeordneten Keile 12 und den Grundflächen 22 der Nuten 17 zentriert.As shown in FIG. 2, the splined shaft 11 extends at a distance from the inner surfaces 16 of the Sleeve 14. Furthermore, there is backlash between the radially extending sides 19 of the grooves 17 and the adjacent ones Flanks 20 of the wedges 12 are provided. The splined shaft 11 is opposite to that surrounding it Sleeve 14 by fits between the outer surfaces 21 of the alternately arranged wedges 12 and the bases 22 of the grooves 17 are centered.

Der Wälzlagerteil der Teleskopwelle 10 besteht aus mehreren endlosen Rollenbändern 23, von denen jeweils eins in endloser Reihe einen Keil 13 umgibt und innerhalb der zugehörigen Hülsennut 18 angeordnet ist. Jedes Rollenband 23 besteht aus einer Vielzahl von Rollen 24, deren Achsen parallel zum mittleren Radius des Keils 13 verlaufen, auf dem sie abrollen. Jede Rolle 24 (F i g. 5) weist eine in der Mitte der Rolle verlaufende Umfangsnut 27 auf, welche die Rolle in zwei Abschnitte 25 und 26 unterteilt.The roller bearing part of the telescopic shaft 10 consists of several endless roller belts 23, of which in each case one in an endless row surrounds a wedge 13 and is arranged within the associated sleeve groove 18 is. Each roller belt 23 consists of a plurality of rollers 24, the axes of which are parallel to the mean radius of the wedge 13 run on which they roll. Each roller 24 (Fig. 5) has one in the center of the roller running circumferential groove 27, which the roller in two sections 25 and 26 divided.

Die einander benachbarte Rollen 24 miteinander verbindenden Haltemittel bestehen aus bügelartigen Haltern 28, von denen einer in bevorzugter Ausführungsform in F i g. 6 der Zeichnung dargestellt ist. Jeder bügelartige Halter 28 hat einen vorzugsweise geraden Stegteil 29, dessen äußere Enden 30 in einer gemeinsamen Ebene nach einer Seite hin hakenförmig umgebogen sind. Die umgebogenen Enden beschreiben eine Rundung, die kürzer als ein Halbkreis ist, um das Verbinden und Lösen jeweils benachbarter Rollen 24 durch Ein- oder Ausrasten der bügelartigen Halter 28 in bzw. aus den Rollen-Umfangsnuten 27 zu erleichtern. Wie aus den F i g. 4 und 5 zu ersehen ist, sind die bügelartigen Halter 28 aufeinanderfolgend gegeneinander versetzt angeordnet, wobei jede Rolle über die beiden in ihre Umfangsnut eingreifenden Halter verspannt bzw. festgehalten ist. Der Achsabstand zwischen benachbarten Rollen wird durch die Länge der bügelartigen Halter 28 bestimmt.The holding means connecting adjacent rollers 24 to one another consist of bracket-like Holders 28, one of which is shown in a preferred embodiment in FIG. 6 of the drawing is shown. Each bracket-like holder 28 has a preferably straight web portion 29, the outer ends 30 in a common plane are bent hook-shaped towards one side. The bent ends describe a rounding, which is shorter than a semicircle, in order to connect and disconnect respectively adjacent rollers 24 by engaging or disengaging the bracket-like holder 28 in or out of the roller circumferential grooves 27 to facilitate. As shown in FIGS. 4 and 5 are the bracket-like holders 28 arranged successively offset from one another, with each roller over the two in its Circumferential groove engaging holder is clamped or held. The center distance between neighboring Rolling is determined by the length of the bracket-like holder 28.

Zur Verhinderung des seitlichen Ausbrechens bzw. Schränkens der Rollen sind die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Rollen 24 an ebenen Flächen 32 am Fuß der zugehörigen Wellenkeile 13 und an entsprechenden Flächen 33 am Grund der Keilnut 18 geführt. Die ebenen Führungflächen 32 und 33 verlaufen senkrecht zu dem mittleren RadiusTo prevent the rolls from breaking out to the side or setting, the rolls are opposite to each other End faces of the rollers 24 on flat surfaces 32 at the foot of the associated shaft wedges 13 and guided on corresponding surfaces 33 at the base of the keyway 18. The flat guide surfaces 32 and 33 are perpendicular to the mean radius

ίο des zugehörigen Teils 13. Durch Einhalten einer entsprechend engen Toleranz im Abstand zwischen einander zugeordneten Flächenpaaren 32 und 33 in Verbindung mit genauer Bearbeitung der Länge der Rollen 24 wird jede Rolle in der richtigen Stellung gehalten.ίο of the associated part 13. By complying with a corresponding close tolerance in the distance between associated surface pairs 32 and 33 in connection with precise machining of the length of the rollers 24, each roller will be in the correct position held.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Teleskopwelle mit einer in einer Hülse teleskopartig geführten Welle, auf welcher mindestens vier achsparallele Keile vorgesehen sind, die in Nuten in der Hülseninnenwand eingreifen, wobei zwischen den Flanken der drehmomentübertragenden Keile und den Seitenwänden der zugehörigen Hülsennuten durch Haltemittel zusammengehaltene Rollen eingesetzt sind, welche die Keile in endloser Reihe umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd drehmomentübertragende Keile (13) und mit ihren Umfangsflächen (21) an den Grundflächen (22) der zugehörigen Hülsennuten (17) anliegende, die Vielkeilwelle (11) gegenüber der Hülse (14) zentrierende Keile (12) vorgesehen sind, die mit Flankenspiel in zugehörige Nuten der Hülse eingreifen, und daß als Haltemittel für die Rollen je ein Paar benachbarte Rollen verbindende bügelartige Halter (28) dienen, die mit einem Stegteil (29) und in einer Ebene nach einer Seite hin umgebogenen Enden (30) versehen sind, welche in an sich bekannte, in der Mitte der RoI-len verlaufende Umfangsnuten eingreifen.1. Telescopic shaft with a shaft guided telescopically in a sleeve on which at least four axially parallel wedges are provided which engage in grooves in the inner wall of the sleeve, wherein between the flanks of the torque-transmitting wedges and the side walls of the associated Sleeve grooves are inserted by holding means held together rollers, which the wedges surrounded in an endless row, characterized in that alternately torque-transmitting Wedges (13) and with their peripheral surfaces (21) on the base surfaces (22) of the associated sleeve grooves (17) which Splined shaft (11) relative to the sleeve (14) centering wedges (12) are provided which with Engage backlash in associated grooves of the sleeve, and that as a holding means for the rollers each a pair of adjacent roles connecting bracket-like holder (28) are used, which with a Web part (29) and ends (30) bent over to one side in a plane are provided, which are known per se, in the middle of the roles engage running circumferential grooves. 2. Teleskopwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegteile (29) der Halter (28) gerade und ihre Enden (30) annähernd halbkreisförmig mit etwa dem Radius des Nutgrundes der Umfangsnut (27) der zugehörigen Rollen (24) umgebogen sind.2. Telescopic shaft according to claim 1, characterized in that the web parts (29) of the holder (28) straight and their ends (30) approximately semicircular with approximately the radius of the groove base the circumferential groove (27) of the associated rollers (24) are bent. 3. Teleskopwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielkeilwelle (11) und die Hülse (14) mit ebenen Führungsflächen (32, 33) versehen sind, welche mit enger Toleranz an entsprechenden Endflächen der Rollen (24) anliegen.3. Telescopic shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the splined shaft (11) and the sleeve (14) are provided with flat guide surfaces (32, 33) which have a narrow tolerance rest on corresponding end surfaces of the rollers (24). 4. Teleskopwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je drei drehmomentübertragende Keile (13) und zentrierende Keile (12) mit gleichem Winkelabstand verteilt auf der Vielkeilwelle (11) angeordnet sind.4. Telescopic shaft according to claim 1 or 2, characterized in that three each torque-transmitting Wedges (13) and centering wedges (12) distributed at the same angular distance on the Splined shaft (11) are arranged. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings